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具有次近邻相互作用的离散非线性薛定谔模型的 Borel-Padé 指数渐近分析

斑图形成与孤子 2025-06-30 v1 数学物理 动力系统 math.MP 可精确求解与可积系统

摘要

在本工作中,我们研究了结合最近邻(NN)和次近邻(NNN)相互作用的离散非线性薛定谔模型,其动机来源于波导阵列实验。虽然我们考虑了 NNN 与 NN 相互作用比率为正值 μ\mu 这一更易于实验观测的情况,但我们重点关注此类相互作用相互竞争的引人注目的情形(μ<0\mu<0),此时稳态仅存在于 1/4<μ<0-1/4 < \mu < 0 范围内。我们分析了脉冲型稳态(基态)稳定性的关键特征值,发现此类模式以耦合参数 \eps\eps 的指数形式依赖,并带有我们详细分析的适当多项式前因子和修正项。所得预测结果与相关特征值的系统性数值计算吻合良好。本分析采用 Borel-Padé 指数渐近方法来确定解中的 Stokes 乘数;这些乘数无法使用标准的匹配渐近展开方法获得,因为它们隐藏在所有渐近阶之外,甚至在奇点附近也是如此。通过在奇点附近使用 Borel-Padé 方法,我们构建了一个通用的渐近模板,用于研究需要计算次优势 Stokes 乘数的参数问题。

关键词

引用

@article{arxiv.2506.21120,
  title  = {Borel-Pad\'e exponential asymptotics for the discrete nonlinear Schr\"odinger model with next-to-nearest neighbour interactions},
  author = {Christopher J. Lustri and Inês Aniceto and Panayotis G. Kevrekidis},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2506.21120},
  year   = {2025}
}

备注

19 pages, 5 figures